改性氧化石墨烯在金属防腐蚀涂层中的研究进展

黎晓琳，孔纲,* ，车淳山，张双红，赖徳林

（1.华南理工大学材料科学与工程学院，广东 广州 510640；2.广州特种承压设备检测研究院，广东 广州 510663）

有机涂层是金属防腐的有效手段之一，它主要起物理屏障作用，阻止腐蚀介质与基体接触。然而在涂层固化或使用过程中，其内部或表面容易形成宏观或微观缺陷，从而为水、Cl−、O2等腐蚀介质的渗透提供条件[1-4]。附着力、孔隙率和自修复能力都会影响涂层的耐蚀性和耐久性。近年来研究者们尝试用纳米填料来改善涂层的防腐蚀能力。

石墨烯(G)是一种由碳原子以sp²杂化轨道组成，呈蜂巢状六角形的单层二维碳纳米材料[5-6]。而氧化石墨烯(GO)是石墨烯经过化学氧化后的单一原子层产物，在原子层平面上形成了羟基、羧基、环氧基、羰基等含氧官能团，这是它能够进行改性的基础[7-8]。同时GO保留了G的高长径比及优异的抗渗透性，是一种能增强涂层耐蚀性的理想碳纳米材料。但是由于较大的比表面积和范德华力，氧化石墨烯在聚合物基料中容易聚集成团；另外，其表面大量的亲水基团令其不利于与树脂基料形成良好的界面，导致涂层内部更容易产生缺陷。

近年来越来越多的研究者将目光放在GO的改性上：一方面可改善GO在有机涂层中的分散性，增强涂层之间及涂层与基体之间的粘接力，提高涂层的致密性及减少涂层缺陷；另一方面通过引入特殊官能团或与特殊分子反应而功能化GO，使涂层具有自愈性或缓蚀性等功能，以满足长期保护的需要。……